CN108393450B - 一种应用中间包喂钢带装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用中间包喂钢带装置的方法，喂钢带装置包括导向辊、支撑辊、驱动辊、减速机、电机、压紧液压缸及PLC。在浸入式水口的外部设有感应加热器。打开钢包将钢液注入中间包中，当钢液量达到要求时，对浸入式水口上方钢液测温，得出钢液过热度值和钢带喂入量后，启动喂钢带装置。定时对浸入式水口上方钢液进行测温，根据温度变化调节喂入钢带量。喂钢带过程中一旦出现絮流现象，立即启动电磁感应加热器，对浸入式水口区域的钢液进行加热，直至絮流现象消除。本发明喂钢带装置结构简单，操作方便，可将钢液的过热度控制在5～10℃，使铸坯等轴晶率提高15～30％，从而降低连铸坯的成分偏析和缩孔，提高铸坯质量。

Description

一种应用中间包喂钢带装置的方法

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种可降低钢液过热度的应用中间包喂钢带装置的方法。

背景技术

连铸坯的凝固组织从外向内可分为最外层的激冷层(细小的等轴晶)、柱状晶组织和内部的等轴晶组织。由于最外侧的激冷层一般在2mm左右，相对于铸坯的厚度来说比较薄，对铸坯的质量几乎没有什么影响。而柱状晶组织与等轴晶组织对铸坯的质量有很大影响。柱状晶越发达铸坯的偏析就越严重，严重时还会产生搭桥，导致铸坯产生缩孔，极大地降低了铸坯的质量。与柱状晶相反，等轴晶越发达，越能降低成分偏析和中心疏松，提高铸坯质量。

大量研究表明，降低浇注钢水的过热度是获得高等轴晶率的有效手段，因此，国内外对降低钢水的过热度也进行了大量研究，如通过中间包感应加热技术、等离子加热技术、电弧加热技术、电渣加热技术以及煤气加热技术等。虽然这些加热技术能够将中间包的钢液过热度控制在较低范围内，但是这需要配加复杂且成本高昂的设备。此外，还存在安装维护不方便，应用过程中需要极高的设备维护成本。另外，这些技术的最大不足就是需要将钢包内钢水的温度控制在非常低的水平，然后通过加热来维持较低的过热度，这样的操作方法虽然能够降低转炉的出钢温度，但是如果流入到中间包内的钢液全部处于过低的钢液温度范围内，会导致钢液粘度变大，反而不利于钢液中夹杂物的上浮排除。

发明内容

本发明旨在提供一种通过向中间包浸入式水口流钢区域的上部喂入钢带，降低流入到结晶器内钢液的温度，降低钢液过热度，从而实现抑制柱状晶生长，减少连铸坯的成分偏析和内部疏松等缺陷的应用中间包喂钢带装置及方法。

为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案：

一种应用中间包喂钢带装置，包括导向辊、支撑辊、驱动辊、减速机、电机、压紧液压缸及PLC；在中间包上方装有两对导向辊，两对导向辊内顶面处于同一垂直面上，导向辊后部设有一个支撑辊，支撑辊后部设有一对辊面为麻面的驱动辊，驱动辊通过减速机与电机连接，驱动辊的两端分别连接一压紧液压缸，电机和压紧液压缸均与编制有喂钢带控制程序的PLC相连。

所述驱动辊辊径为200～300mm，支撑辊辊径为350～500mm，导向辊辊径为100～200mm。

一种应用中间包喂钢带装置的方法，其具体方法和步骤为：

(1)在钢包长水口正下方对应位置的中间包包底上设置抗冲击用冲击板，在长水口内侧的中间包内分别设有挡渣坝和挡渣堰；在中间包浸入式水口的外部设有感应加热器，喂钢带装置设置在挡渣坝和挡渣堰另一侧的浸入式水口的上部，以浸入式水口轴线为圆心、半径为0～500mm的区域内。

(2)将待喂入的钢带装到喂钢带装置上，并对喂钢带装置进行检查确认。

(3)将装有钢液的钢包送至连铸机开浇位后，将钢包长水口安装在钢包上，随后打开钢包，将钢液注入到中间包中。为了达到使流入到浸入式水口的钢液具有较低的过热度，而中间包的其它区域具有相对较高的过热度，利于夹杂物的上浮去除，提高钢液的洁净度的效果，因此注入到中间包中的钢液过热度按20～25℃进行控制。

(4)当中间包内的钢液量达到了正常要求范围时，对浸入式水口上方区域的钢液进行测温，得出钢液的过热度值。

(5)根据过热度值的大小确定喂入钢带量后，启动喂钢带装置，对钢液进行喂钢带作业。

(6)每隔3～5min对浸入式水口上方区域的钢液进行一次测温，根据温度的变化情况，在0～300m/min的喂入速度下调节喂入钢带量。

(7)在喂钢带作业时，连铸机的操作人员要观察结晶器内钢液面的变化情况，一旦浸入式水口出现絮流现象，立即启动电磁感应加热器，对贴近浸入式水口内壁的钢液进行感应加热。为了防止感应加热使浸入式水口内中心部的钢液温度升高，导致失去喂钢带降低过热度的效果，可通过感应加热的肌肤效应对感应加热器进行电参数的调整。在感应加热过程中，电源的频率越高，被加热物体产生感应电流的肌肤层越薄，因此感应加热器的电源频率设定值5000～10000Hz，既可保证防止浸入式水口絮流，同时不会影响浸入式水口内钢液过热度的提高。当浸入式水口絮流现象消除后，再关闭电磁感应加热器。

所述钢带厚度为0.3～2.5mm，宽度为300～500mm，材质与所浇注钢液成分相同或相近。

本发明的有益效果为：

本发明应用中间包喂钢带装置结构简单，设计合理，操作方便，通过向中间包内喂钢带能获得如下有益效果：

1、在不影响钢液中夹杂物去除的条件下，能够将流入到结晶器当中钢液的过热度控制在5～10℃，可以使铸坯的等轴晶率在现有的基础上再提高15～30％；

2、能够进一步降低连铸坯的成分偏析和缩孔，提高铸坯的质量。

附图说明

图1是应用中间包喂钢带装置安装状态示意图。

图中：钢包1，导向辊2，支撑辊3，驱动辊4，钢带5，电磁感应加热器6，浸入式水口7，挡渣坝8，挡渣堰9，冲击板10，中间包11，长水口12，减速机13，电机14，压紧液压缸15。

具体实施方式

由图1可见，本发明应用中间包喂钢带装置，包括导向辊2、支撑辊3、驱动辊4、减速机13、电机14、压紧液压缸15及PLC。在中间包11的上方装有两对辊径为100～200mm的导向辊2，两对导向辊2的内顶面处于同一垂直面上；导向辊2后部设有一个辊径为350～500mm的支撑辊3，支撑辊3后部设有一对辊径为200～300mm且辊面为麻面的驱动辊4，驱动辊4通过减速机13与电机14连接，在驱动辊4的两端分别连接一压紧液压缸15，用于使驱动辊4压紧钢带5，并驱动钢带5向前运动。电机14和压紧液压缸15均与PLC相连，PLC内编制有喂钢带控制程序，通过PLC控制电机14和压紧液压缸15的运行。

为了实现降低钢液过热度的效果，在钢包1长水口12正下方对应位置的中间包11包底上设置有抗冲击用冲击板10，以防止流出的钢液冲刷中间包11底部耐火材料包衬而降低中间包11的使用时间；在长水口12内侧的中间包11内分别设有挡渣坝8和挡渣堰9，使流入到中间包11内的钢液能够具有利于夹杂物上浮去除的效果，并防止卷渣；在浸入式水口7的外部设有感应加热器6，用于对浸入式水口7贴近部位的钢液加热。喂钢带装置设置在中间包11的挡渣坝8和挡渣堰9另一侧的浸入式水口7的上部，具体位置为：以浸入式水口7轴线为圆心、半径为0～500mm的区域内。半径为0mm表示喂入钢带5的位置为浸入式水口7的正上方。所使用钢带5的厚度为0.3～2.5mm，宽度为300～500mm，材质与所浇注钢液成分相同或相近均可。

实施例1：

浇铸铝镇静钢时，钢包1内钢液的过热度按25℃控制；将需要喂入的钢带5装到喂带装置上；待中间包11内的钢液量达到要求范围时，对浸入式水口7上方的钢液进行测温，根据测温情况得知该区域内钢液的过热度值；根据该区域内钢液的当前过热度值和目标需要控制的过热度值计算出喂入钢带5的量。由于铝镇静钢容易发生絮流，将目标过热度控制在10℃。在喂带作业时，连铸机的操作人员要观察结晶器内钢液面的变化情况，一旦发现浸入式水口有絮流现象的发生，应立即启动浸入式水口7外围的电磁感应加热器6，并将其加热电源频率调整到5000Hz，对浸入式水口7贴近部位的钢液进行加热。当浸入式水口7絮流现象解除后，关闭电磁感应加热器6。

实施例2：

浇铸非铝镇静钢时，钢包1内钢液的过热度按20℃控制；将需要喂入的钢带5装到喂带装置上；待中间包11内的钢液量达到要求范围时，对浸入式水口7上方的钢液进行测温，根据测温情况得知该区域内钢液的过热度值，根据该区域内钢液的当前过热度值和目标需要控制的过热度值计算出喂入钢带5的量。由于非铝镇静钢不容易发生絮流，将目标过热度控制在5℃。在喂带作业时，连铸机的操作人员要观察结晶器内钢液面的变化情况，一旦发现浸入式水口7有冻结絮流现象的发生，应立即启动浸入式水口7外围的电磁感应加热器6，并将其加热电源频率调整到10000Hz。当浸入式水口7絮流现象解除后，关闭电磁感应加热器6。

Claims (2)

1.一种应用中间包喂钢带装置的方法，其特征在于，所述喂钢带装置包括导向辊、支撑辊、驱动辊、减速机、电机、压紧液压缸及PLC；在中间包上方装有两对导向辊，两对导向辊内顶面处于同一垂直面上，导向辊后部设有一个支撑辊，支撑辊后部设有一对辊面为麻面的驱动辊，驱动辊通过减速机与电机连接，驱动辊的两端分别连接一压紧液压缸，电机和压紧液压缸均与编制有喂钢带控制程序的PLC相连：应用中间包喂钢带装置的具体方法和步骤为：

(1)在钢包长水口正下方对应位置的中间包包底上设置抗冲击用冲击板，在长水口内侧的中间包内分别设有挡渣坝和挡渣堰，在中间包浸入式水口的外部设有感应加热器，喂钢带装置设置在挡渣坝和挡渣堰另一侧的浸入式水口的上部，以浸入式水口轴线为圆心、半径为0～500mm的区域内；

(2)将待喂入的钢带装到喂钢带装置上，并对喂钢带装置进行检查确认；

(3)将装有钢液的钢包送至连铸机开浇位后，将钢包长水口安装在钢包上，随后打开钢包，将钢液注入到中间包中，注入到中间包中的钢液过热度按20～25℃进行控制；

(4)当中间包内的钢液量达到了正常要求范围时，对浸入式水口上方区域的钢液进行测温，得出钢液的过热度值；

(5)根据过热度值的大小确定喂入钢带量后，启动喂钢带装置，对钢液进行喂钢带作业；

(6)每隔3～5min对浸入式水口上方区域的钢液进行一次测温，根据温度的变化情况，在0～300m/min的喂入速度下调节喂入钢带量；

(7)在喂钢带作业时，连铸机的操作人员要观察结晶器内钢液面的变化情况，一旦浸入式水口出现絮流现象，立即启动电磁感应加热器，感应加热器以5000～10000Hz的电源频率对贴近浸入式水口内壁的钢液进行感应加热；当浸入式水口絮流现象消除后，再关闭电磁感应加热器。

2.根据权利要求1所述的应用中间包喂钢带装置的方法，其特征在于，所述钢带厚度为0.3～2.5mm，宽度为300～500mm，材质与所浇注钢液成分相同。

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